江蘇省如皋市2009屆高三第一次統(tǒng)一考試
物理試卷(選修)
本試卷分第工卷(選擇題, 共38分)和第Ⅱ卷(非選擇題, 共82分)兩部分.考試時(shí)間為100分鐘,滿分為120分.
第工卷(選擇題 共38分)
一、選擇題(本大題共6小題,共18分.其中四個(gè)選項(xiàng)中只有一個(gè)正確的,選對(duì)得3分,選錯(cuò)的得0分)
1.人類在探索自然規(guī)律的進(jìn)程中總結(jié)出了許多科學(xué)方法,如分析歸納法、等效替代法、控制變量法、理想實(shí)驗(yàn)法等.在下列研究中,運(yùn)用理想實(shí)驗(yàn)方法的是 ( )
A.牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律 B.卡文迪許測(cè)定引力常量
C.伽利略得出力不是維持物體運(yùn)動(dòng)原因的結(jié)論 D.密立根測(cè)得電荷量e的數(shù)值
2.如圖所示,在一次空地演習(xí)中,離地H高處的飛機(jī)以水平速度v1發(fā)射一顆炮彈欲轟炸地面目標(biāo)P,反應(yīng)靈敏的地面攔截系統(tǒng)同時(shí)以速度v2豎直向上發(fā)射炮彈攔截,設(shè)攔截系統(tǒng)與飛機(jī)的水平距離為s,若攔截成功,不計(jì)空氣阻力,則v1 、v2 的關(guān)系應(yīng)滿足( )
A.v1=v2 B.v1=v
3. 如圖,質(zhì)量為M的楔形物塊靜置在水平地面上,其斜面的傾角為θ.斜面上有一質(zhì)量為m的小物塊,小物塊與斜面之間存在摩擦.用恒力F沿斜面向上拉小物塊,使之勻速上滑.在小物塊運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,楔形物塊始終保持靜止.地面對(duì)楔形
物塊的支持力為( )
A.(M+m)g B.(M+m)g-F
C.(M+m)g+Fsinθ D.(M+m)g-Fsinθ
4.如圖所示,一物體M放在粗糙的斜面上保持靜止,斜面靜止在粗糙的水平面上,現(xiàn)用水平力F推物體時(shí),M和斜面仍然保持靜止?fàn)顟B(tài),則下列說(shuō)法正確的是 ( )
A.斜面體受到地面的支持力增大
B.斜面體受到地面的摩檫力一定增大
C.物體M受到斜面的靜摩檫力一定增大
D.物體M受到斜面的支持力可能減小
5.運(yùn)動(dòng)員跳傘將經(jīng)歷加速下降和減速下降兩個(gè)過(guò)程。將人和傘看成一個(gè)系統(tǒng),在這兩個(gè)過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是( )
A.阻力對(duì)系統(tǒng)始終做負(fù)功 B.系統(tǒng)受到的合外力始終向下
C.重力做功使系統(tǒng)的重力勢(shì)能增加 D.任意相等的時(shí)間內(nèi)重力做的功相等
6.如圖所示,斜面AB和水平面BC是由同一板材上截下的兩段,在B處用小圓弧連接。將小鐵塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從A處由靜止釋放后,它沿斜面向下滑行,進(jìn)入平面,最終靜止于P處。若從該板材上再截下一段,擱置在A、P之間,構(gòu)成一個(gè)新的斜面,再將鐵塊放回A處,并輕推一下使之沿新斜面向下滑動(dòng).關(guān)于此情況下鐵塊運(yùn)動(dòng)情況的描述,正確的是: ( )
A. 鐵塊一定能夠到達(dá)P點(diǎn) B. 鐵塊的初速度必須足夠大才能到達(dá)P點(diǎn)
C. 鐵塊能否到達(dá)P點(diǎn)與鐵塊質(zhì)量有關(guān) D. 以上說(shuō)法均不對(duì)
二、選擇題(本大題共5小題,共20分.其中四個(gè)選項(xiàng)中,至少有一個(gè)是正確的,全選對(duì)的得4分,選不全的得2分,選錯(cuò)、多選或者不選的得0分)
7.對(duì)于做變速運(yùn)動(dòng)的物體,下列說(shuō)法正確的是( )
A、僅靠重力改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),則物體的機(jī)械能保持不變
B、不是靠重力、彈力改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),則物體的機(jī)械能一定改變
C、若改變物體速度的作用力是摩擦力,則物體的機(jī)械能一定改變
D、物體在速度增大的過(guò)程中,其機(jī)械能可能反而減小
8.某人騎自行車在平直道路上行進(jìn),圖中的實(shí)線記錄了自行車開始一段時(shí)間內(nèi)的v-t圖象。某同學(xué)為了簡(jiǎn)化計(jì)算,用虛線作近似處理,下列說(shuō)法正確的是( )
A.在t1時(shí)刻,虛線反映的加速度比實(shí)際的大
B.在0-t1時(shí)間內(nèi),由虛線計(jì)算出的平均速度比實(shí)際的大
C.在t1-t2時(shí)間內(nèi),由虛線計(jì)算出的位移比實(shí)際的大
D.在t3-t4時(shí)間內(nèi),虛線反映的是勻速運(yùn)動(dòng)
9.我國(guó)于
A.衛(wèi)星在停泊軌道和工作軌道運(yùn)行的速度之比為
B.衛(wèi)星在停泊軌道和工作軌道運(yùn)行的周期之比為
C.衛(wèi)星在停泊軌道和工作軌道運(yùn)行的向心加速度之比為
D.衛(wèi)星在停泊軌道運(yùn)行的速度大于地球的第一宇宙速度
10.一輛汽車在平直的公路上以v的速度開始加速行駛,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間t,前進(jìn)了L,此時(shí)恰好達(dá)到其最大速度v.設(shè)此過(guò)程中汽車發(fā)動(dòng)機(jī)始終以額定功率P工作,汽車所受的阻力恒定為F,則在這段時(shí)間內(nèi),發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功為 ( )
A. F vt B. Pt
C. m v+FL-m v D. F vt +F vt
11.一質(zhì)點(diǎn)沿螺旋線自外向內(nèi)運(yùn)動(dòng),如圖所示。已知其走過(guò)的弧長(zhǎng)s與
時(shí)間t的一次方成正比。則關(guān)于該質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)下列說(shuō)法正確的是( )
A.小球運(yùn)動(dòng)的線速度越來(lái)越大
B.小球運(yùn)動(dòng)的加速度越來(lái)越大
C.小球運(yùn)動(dòng)的角速度越來(lái)越大
D.小球所受的合外力越來(lái)越大
第Ⅱ卷(非選擇題 共82分)
二、簡(jiǎn)答題(本題共2道題,共26分.把答案填在題中的橫線上或按題目要求作圖)
12.(12分)某同學(xué)在做“探究平拋運(yùn)動(dòng)物體的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)時(shí),讓小球多次沿同一斜槽軌道運(yùn)動(dòng),通過(guò)描點(diǎn)法得到小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡 .
(1)在提供的下列器材中,不需要的有: .(填字母代號(hào))
A.白紙;B.方木板;C.斜槽軌道;D.小球;E.天平;
F.重錘線;G.秒表;H.刻度尺;I.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.
(2)為了得到較準(zhǔn)確的運(yùn)動(dòng)軌跡,在下列操作中你認(rèn)為正確的是
A.通過(guò)調(diào)節(jié)使斜槽軌道的末端水平
B.為減少實(shí)驗(yàn)誤差,應(yīng)使小球每次從斜槽軌道上不同位置滾下,最后取平均值
C.為消除軌道摩檫力的影響,應(yīng)使斜槽軌道的末端傾斜,直到小球能在軌道末端的水平部分勻速運(yùn)動(dòng)以平衡摩檫力
D.小球每次必須由靜止從同一位置釋放
(3)某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)描跡得到平拋運(yùn)動(dòng)軌跡上A、B、C三個(gè)點(diǎn)(如圖所示),其坐標(biāo)標(biāo)記如圖,坐標(biāo)原點(diǎn)為拋出點(diǎn),y軸豎直向下,其中
點(diǎn)的位置或坐標(biāo)的測(cè)量有明顯的錯(cuò)誤,由你認(rèn)為正確的數(shù)據(jù)算出小球平拋的初速度為 m/s (結(jié)果保留三位有效數(shù)字,g取
13.(14分)在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,質(zhì)量m=1.00┧的重物自由下落,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列點(diǎn).如圖所示為選取的一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶,O為第一個(gè)點(diǎn)(速度恰好為零),每?jī)蓚(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出,選連續(xù)的3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C作為測(cè)量的點(diǎn),如圖,經(jīng)測(cè)量知道A、B、C各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為
根據(jù)以上數(shù)據(jù),可計(jì)算出打B點(diǎn)時(shí)的速度= m/s;重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),重力勢(shì)能減少了 J,動(dòng)能增加了 J.根據(jù)所測(cè)量的數(shù)據(jù),還可以求出物體實(shí)際下落的加速度為 ,物體在從A到B下落的過(guò)程中所受到的平均阻力為 N(計(jì)算結(jié)果都要保留3位有效數(shù)字),該阻力的來(lái)源主要有:(1)
;(2) .
三、計(jì)算題(本題共5小題,共56分.解答應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟,只寫出最后答案的不能得分.有數(shù)值計(jì)算的題答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)
14.(12分)在某一旅游景區(qū),建有一山坡滑草運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目. 該山坡可看成傾角θ=30°的斜面,一名游客連同滑草裝置總質(zhì)量m=
(1)游客連同滑草裝置在下滑過(guò)程中受到的摩擦力F為多大?
(2)滑草裝置與草皮之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為多大?
15.(14分)人造地球衛(wèi)星繞地球旋轉(zhuǎn)時(shí),既具有動(dòng)能又具有引力勢(shì)能(引力勢(shì)能實(shí)際上是衛(wèi)星與地球共有的,簡(jiǎn)略地說(shuō)此勢(shì)能是人造衛(wèi)星所具有的)。設(shè)地球的質(zhì)量為M,以衛(wèi)星離地?zé)o限遠(yuǎn)處時(shí)的引力勢(shì)能為零,則質(zhì)量為m的人造衛(wèi)星在距離地心為r處時(shí)的引力勢(shì)能為(G為萬(wàn)有引力常量)。
(1)試證明:在大氣層外任一軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星所具有的機(jī)械能的絕對(duì)值恰好等于其動(dòng)能。
(2)當(dāng)物體在地球表面的速度等于或大于某一速度時(shí),物體就可以掙脫地球引力的束縛,成為繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星,這個(gè)速度叫做第二宇宙速度,用v2表示。用R表示地球的半徑,M表示地球的質(zhì)量,G表示萬(wàn)有引力常量.試寫出第二宇宙速度的表達(dá)式。
(3)設(shè)第一宇宙速度為v1,證明:。
16.(14分)某邊防哨所附近的冰山上,突然發(fā)生了一次“滑坡”事件,一塊質(zhì)量m=
(1)冰塊滑到分界線時(shí)的速度大小v
(2)若儀器室D點(diǎn)坐標(biāo)為(
17.(16分)如圖所示,質(zhì)量M=
(1)第一個(gè)鐵塊放上后,木板運(yùn)動(dòng)1m時(shí),木板的速度多大?
(2)最終有幾個(gè)鐵塊能留在木板上?
(3)最終最后一個(gè)鐵塊與木板右端距離多大?
.
參考和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
C
D
D
B
A
A
AD
BD
AC
BC
BCD
二.簡(jiǎn)答題:(26分)
12.(12分)(1)EGI (3分) (2)AD (3分) (3 )B(3分) 1.00 (3分)
13.(14分) (每空2分) 4.00;8.43;8.00;9.00;0.800;(1)重物受到的空氣阻力;(2)紙帶與限位空之間的摩檫力
三.計(jì)算題(共計(jì)60分)
14.(12分)解:(1)由位移公式
…………2分
沿斜面方向,由牛頓第二定律得:
………………2分
聯(lián)立并代入數(shù)值后,得
………………2分
(2)在垂直斜面方向上,
…………2分
又 ………………2分
聯(lián)立并代入數(shù)值后,得
…………2分
15.(14分)解:(1)設(shè)衛(wèi)星在半徑為r的軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度為v,地球的質(zhì)量為M,衛(wèi)星的質(zhì)量為m。有萬(wàn)有引力提供衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力:
。2分)
所以,人造衛(wèi)星的動(dòng)能: (2分)
衛(wèi)星在軌道上具有的引力勢(shì)能為: (1分)
所以衛(wèi)星具有的引力勢(shì)能為:
所以: (2分)
(2)設(shè)物體在地于表面的速度為v2,當(dāng)它脫離地球引力時(shí),此時(shí)速度為零,由機(jī)械能守恒定律得:
(2分) 得: (1分)
(3)第一宇宙速度即為繞地球表面運(yùn)行的速度,故有:
得: (3分)
16.(14分)解:(1)將F沿水平方向、豎直方向分解。
冰塊受的支持力F=mg+Fsin37,(2分)
摩檫力F=μF (2分)
在前一階段,對(duì)冰塊由動(dòng)能定理得 ?(Fcos37+ F)x= m v-m v(2分)
聯(lián)立以上各式,并將x=
(2)冰塊做類平拋運(yùn)動(dòng),沿x軸方向
x= vt=
沿y軸方向,由牛頓第二定律:a=,y=at (2分)
聯(lián)立解得y=
17.(16分)解: (1)設(shè)木板與地面之間的動(dòng)摩檫因數(shù)為μ,由F=μMg,得μ=0.5 (2分)
第一個(gè)鐵塊放上后,木板做勻減速運(yùn)動(dòng),由動(dòng)能定理得:
μmgL=M v- M v.(2分)
代入數(shù)據(jù)得v=
(2)對(duì)木板F=f-F=nμmg ①-------(1分)
第一個(gè)鐵塊放上,木板又運(yùn)動(dòng)了
第二個(gè)鐵塊放上,木板又運(yùn)動(dòng)了
……
第n個(gè)鐵塊放上,木板又運(yùn)動(dòng)了
由①、②、③、④式得(1+2+3+……+n)μmgL=M v-M v ⑤
木板停下時(shí)v=0,得n≈6.6,所以最終有7個(gè)鐵塊能留在 木板上
②―④式(2分);⑤式(1分);結(jié)果(1分)
(3)當(dāng)?shù)?個(gè)鐵塊放上后,距木板右端距離為d,由第(2)問(wèn)得:
μmgL+7μmgL=M v-0,(2分)
解得d=
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